氮肥运筹对滴灌冬小麦叶片光合特性及产量的影响

为研究滴氮时期及滴氮比例对滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响。在总施纯氮300kg/hm ²条件下设置6个不同滴灌追氮量处理,分别用F1、F2、F3、F4、F5、F6表示,以不施氮肥为对照（F0）,研究不同追施氮量对冬小麦叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、旗叶光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理滴灌冬小麦的LAI、SPAD值变化规律一致,均呈先增后降的变化规律,LAI以F4处理相对较大,处理间SPAD值差异规律不明显;开花期、花后10d旗叶净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）均表现为F5>F1>F6>F4>F2>F3>F0。而各处理胞间CO₂浓度（C_i）与P_n、T_r、G_s的变化规律呈相反的趋势。籽粒产量以F5处理最高,为9 889.35kg/hm ²,分别较F0、F1、F2、F3、F4、F6处理增加23.70%、3.10%、6.52%、21.44%、7.94%、14.10%。综合分析可知,总施氮量300kg/hm ²条件下,冬小麦起身期追施123.3kg/hm ²,在孕穗期、开花期各追施41.1kg/hm ²时滴灌冬小麦的光合性能表现较好。     

不同滴灌制度对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

以冬小麦青麦7号为材料,设置7个不同滴灌制度处理,即按照小麦生育期分别进行不灌水（ CK1）、漫灌（CK2）、滴1水（W1）、滴2水（W2）、滴3水（W3）、滴4水（W4）和滴5水（W5）,初步研究了不同滴灌制度对冬小麦光合速率及水分利用效率的影响。结果表明：与CK1和CK2相比,滴4水和滴5水花后旗叶SPAD值、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著升高,胞间CO2浓度（Ci）显著降低;各滴灌处理中,花后0～30 d,随着滴灌次数的增加,小麦旗叶SPAD值、Pn、Gs和Tr表现为：W4＞W5＞W3＞W2＞W1,W4处理维持较高的光合速率;各处理之间产量差异显著,表现为：W4＞CK2＞W5＞W3＞W2＞W1＞CK1;滴4水的水分利用效率（22．23 kg/（mm·hm2））,显著高于其他处理。综合考虑光合及产量因素,在本半湿润易旱区条件下,以起身水＋拔节水＋开花水＋灌浆水（滴4水）为节水高产最优滴灌制度。     

氮肥运筹方式对孕穗期受渍冬小麦穗部结实特性与产量的影响

以小麦品种皖麦54为试验材料,连续两个生长季进行了氮肥运筹方式对孕穗期渍水冬小麦不同小穗位、粒位的结实粒数和粒重影响的观测。结果表明,不同氮肥运筹方式显著影响穗部结实特性,主茎穗结实特性优于分蘖穗。全部基施的氮肥运筹方式较基肥50%+拔节肥50%和基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%的运筹方式显著增加了不孕小穗数,降低结实小穗数和结实粒数,2008—2010两年度全部基肥运筹方式较基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%氮肥运筹方式处理不孕小穗数分别增加25.5%和29.8%,结实小穗数均降低5.7%。孕穗期渍水逆境对分蘖穗结实特性影响大于主茎穗,渍水逆境显著增加不孕小穗数,较对照处理,2008—2010两年度,不孕小穗数分别增加10.6%和4.6%;结实小穗数分别降低2.8%和1.4%。孕穗期渍水降低主茎穗结实4粒的小穗数比例和分蘖穗结实3、4粒小穗数的比例及第3、第4粒位籽粒粒重和第3、第4粒位粒重对单穗粒重的贡献率。氮肥后移运筹方式显著提高孕穗期受渍小麦主茎、分蘖穗结实小穗数和粒重,增加主茎和分蘖穗结实3、4粒小穗的比例和结实小穗第3、4粒位的粒重,提高第3、4粒位粒重对单穗粒重的贡献率,减少不孕小穗数,进而较氮肥前移处理显著提高经济产量。氮肥后移运筹方式有利于减轻孕穗期渍害对小麦穗部结实特性的影响。     

追氮时期及比例对滴灌冬小麦生长特性及产量的影响

为研究不同追氮时期追氮比例对滴灌冬小麦的生长发育及产量的影响,在滴灌条件下,以小麦‘新冬18号’为试验材料,在总施氮量300 kg/hm2条件下,设置5个氮肥追施处理[拔节:孕穗6:4(F1处理)、起身:拔节:开花2:4:4(F2处理)、拔节:孕穗:开花4:4:2(F3处理)、起身:拔节:孕穗:开花2:4:2:2(F4处理)、起身:拔节:孕穗:开花2:2:2:4(F5处理)],研究不同处理对滴灌冬小麦生长特性及产量的影响。结果表明,适当调节氮肥追施时期及比例有利于调节小麦的生长及产量,F4处理能减缓叶片SPAD值的下降速度,还能有效提高小麦千粒重、收获指数、地上部分生物总量,最高产量为F4处理,产量达8016.67 kg/hm2,分别显著高于F1、F2处理6.4%和6.7%(P<0.05)。在本试验条件下,氮肥追施时期以起身、拔节、孕穗、开花期均追肥(F4、F5处理)有利于小麦的生长与产量的提高。     

氮肥与精量秸秆还田对冬小麦花后光合特性及产量的影响

为了确定旱地小麦秸秆还田量与氮肥的施用量,在青岛农业大学胶州试验站设不同的秸秆还田量与氮肥处理。研究了精量秸秆还田与施氮量对冬小麦光合特性以及产量的影响。结果表明,与单施N肥处理相比较,适量的秸秆还田能明显提高冬小麦叶绿素SPAD值,延缓旗叶衰老,改善旗叶光合性能,提高小麦千粒质量,但明显降低有效穗数。在同一秸秆还田下高水平氮比低水平氮处理的冬小麦旗叶衰老速度要慢、光合时间更长、产量也明显增多。在施氮225 kg/hm2(N2)下秸秆还田9 000 kg/hm2(J3)比其余处理可明显延缓旗叶衰老、提高光合速率、降低气孔导度、提高蒸腾速率,增加千粒质量。在该地区最具优势的氮肥与秸秆还田量是N2J3处理。     

氮肥运筹对限水灌溉冬小麦产量及氮素利用的影响

华北地区是中国小麦的主产区,也是缺水最为严重的地区之一,农业用水用肥过量正威胁着这个地区地下水资源的数量和质量。为此,笔者于中国农业大学吴桥实验站研究了不同氮肥措施对冬小麦产量、氮素和水分利用、以及土壤硝态氮残留的影响。实验在春浇一水和春浇二水两种水分限制条件下,分别设7个氮肥处理,即在4个等级氮肥用量（分别为0、157.5kg/hm2、226.5kg/hm2、295.5kg/hm2,不包括有机肥中所含氮量）下,分设两种施肥方式（全部基施和基施+追施）。结果表明,施氮量和施氮方式相同时春浇二水冬小麦的产量高于春浇一水,二水穗粒数较一水高,千粒重则低于一水,一水耗水量较少,水分利用效率明显高于二水;同一水分下不同施肥量及施肥方式对产量的影响差异不显著,同一施肥方式下在157.5-295.5kg/hm2范围内,施肥量越大,氮素生理效率和氮肥生产力越低,施氮157.5kg/hm2时,氮收获指数均处在最高或较高水平;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关,成熟期一水条件下土壤中硝态氮主要集中在上层(0~80cm),二水条件下则主要分布在中下层。综合研究表明,在春浇一水条件下,施氮水平在157.5kg/hm2,且全部基施,能够获得与多量施肥相当的产量,且可提高氮肥和水分利用效率,减少硝态氮的淋洗和残留,提高劳动生产率,在干旱缺水地区是比较合理的栽培方式     

不同覆膜方式对冬小麦光合特性和增产潜力的影响

以晋麦４３号为材料,对３种覆膜条件下,旱地冬小麦产量及光合特性的研究表明：不同覆膜方式下其产量为地膜穴播〉条播盖苗〉膜侧条播〉露地条播（对照）。覆膜处理的净光合速率及气孔导度高峰期比对照提前,前膜穴播和膜侧条播小麦增产潜力大,灌浆期的净光合速率下降慢,蒸腾速率,气孔导度,灌浆速度等生理指标都显著高于条播盖苗和对照。     

施氮量对冬小麦产量和氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究了不同施氮量对冬小麦经济性状、产量、氮肥农学利用效率和利用率的影响。结果表明,合理施用氮肥能改善小麦的经济性状,增加穗粒数、有效穗数、千粒重,提高小麦的产量和氮肥利用率;与不施氮肥相比,施氮肥能显著提高冬小麦的产量。随着施氮量的增加,冬小麦产量和氮肥农学利用效率和利用率出现了先增加后下降的趋势,以A3处理(施氮225kg/hm~2)产量最高。     

不同氮肥运筹模式对双季稻植株生理特性和产量的影响

为探明双季稻区不同氮(N)肥运筹模式对双季水稻植株叶片生理特性及产量的影响,以早稻和晚稻均不施N肥为对照(CK),系统比较研究了早稻施N 120.0 kg/hm~2+晚稻施N 210.0 kg/hm~2(N_(120∶210))、早稻施N 150.0 kg/hm~2+晚稻施N 180.0 kg/hm~2(N_(150∶180))、早稻施N 180.0 kg/hm~2+晚稻施N 150.0 kg/hm~2(N_(180∶150))、早稻施N 210.0 kg/hm~2+晚稻施N 120.0 kg/hm~2(N_(210∶120))5种N肥运筹模式条件下双季水稻植株叶片保护性酶活性、光合特性及产量的变化。研究结果表明,不同施N水平下,早、晚稻各个生育时期植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量降低;早稻和晚稻各个主要生育时期,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)大小顺序均分别表现为N_(150∶180)N_(180∶150)N_(210∶120)N_(120∶210)CK和N_(150∶180)N_(180∶150)N_(120∶210)N_(210∶120)CK;早稻和晚稻各个主要生育时期叶片气孔导度(Gs)分别表现为N_(210∶120)N_(180∶150)N_(150∶180)N_(120∶210)CK和N_(120∶210)N_(150∶180)N_(180∶150)N_(210∶120)CK。各处理间水稻植株的千粒质量均无显著性差异;早稻和晚稻产量均以N_(150∶180)处理为最高,分别比对照增加1 849.5,1 879.5 kg/hm~2。因此,早稻施N 150.0 kg/hm~2和晚稻施N 180.0 kg/hm~2的施肥模式,有利于提高双季水稻叶片保护性酶活性和光合特性,改善产量构成因素,从而获得较高的水稻产量。     

氮肥运筹对水稻产量和氮肥利用率的影响

以辽星1号和辽优5218为供试材料,通过大田试验研究氮肥运筹方式对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,辽星1号处理B(4∶3∶2∶1)产量达11572.5kg/hm²,显著高于对照处理,增产幅度为16.7%;同时,该处理氮肥利用率也较高;C(4∶3∶2)处理在降低10%氮肥用量的条件下仍然能够获得较高的产量,比对照增产15.8%。辽优5218以D(3∶5∶2)处理产量最高,达到12768.9kg/hm²,同时,氮肥农学利用率和氮素稻谷生产率也较高。本研究认为,对于大穗型品种,应适当提高分蘖肥的比例,以提高有效穗数;而对于穗粒兼顾型品种来说,则应适当地施用粒肥,以促进形成大穗并提高千粒重,从而使产量和氮肥利用率得到提高。     

水氮耦合对滴灌冬小麦光合特性、产量及水氮利用效率的影响

旨在明确水氮耦合对滴灌下超高产冬小麦光合特性和产量的影响。本研究采用裂区试验,研究了3种灌水量2775 m3/hm2(W1)、3900 m3/hm2(W2)、4350 m3/hm2(W3)水平与3 种施氮量0 kg/hm2(N0)、180 kg/hm2(N1)、270 kg/hm2(N2)水平对‘新冬41 号’旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、水分利用效率以及产量的影响。结果表明,水氮同时增加对花后旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、旗叶光合速率,水分利用效率和产量的提高比仅增加水或氮的作用更大,均以W2N2、W3N2处理花后旗叶叶绿素（分别较W1N0增加44.5%、41.2%）和可溶性蛋白含量（分别较W1N0增加20.8%、16.85%）、光合速率（分别较W1N0增加46.4%、54.5%）、水分利用效率（分别较W1N0 增加31.9%、34.7%）和产量（分别较W1N0 增加19.05%、20.86%）较高,W2N2、W3N2处理的旗叶光合性能大幅度提高是其产量较高的重要原因。综合水氮利用效率,W2N2(3900 m3/hm2、270 kg/hm2)是本试验条件下冬小麦产量近9000.0 kg/hm2的水氮高效运筹模式。     

不同施氮水平对滴灌冬小麦干物质生产及产量的影响

为探明北疆滴灌冬小麦高产栽培适宜的施氮量。大田滴灌条件下,设置0 kg/hm2 (N0)、104 kg/hm2(N1)、173 kg/hm2 (N2)和242 kg/hm2 (N3)4 个施氮水平,研究施氮量对滴灌冬小麦叶面积指数(LAI)、干物质积累、分配、转运及产量和氮肥利用效率的影响。结果表明：冬小麦LAI 于灌浆期前呈N3＞N2＞N1＞N0,之后为N2＞N3＞N1＞N0;各处理单株干物重变化均为快增、缓增、略降,N2处理干物质积累最大速率出现时间(t0)较N1、N3处理提前1.42 天和2.75 天,干物质最大增长速率(Vm)增加了21.74%和12.00%,且N2处理向籽粒干物质分配显著高于N1、N3处理(P＜0.05);产量以N2处理最高,为8455.69 kg/hm2,较N0、N1、N3处理分别高出32.82%、12.64%、5.16%;氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(NPP)随着施氮量的增多而降低,N1处理较N2、N3处理NAE提高了16.64%和110.08%,NPP提高了37.58%和128.02%。综合分析,建议北疆滴灌冬小麦灌水定额为3750 m3/hm2时,适宜施氮量应控制在104~173 kg/hm2之间。     

氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用

研究氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用及其机制, 以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。以“新陆中54号”为试材, 采用裂区试验设计, 主区为总灌溉量2800 m ³ hm ^-2(非充分灌溉)和3800 m ³ hm ^-2(常规灌溉), 副区为4个施氮(纯N)水平(0、150、300和450 kg hm ^-2)。同一氮肥处理下, 非充分灌溉处理棉花花铃期叶面积指数(LAI)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、单株光合产物积累与分配、单株结铃数、单铃重及籽棉产量均低于常规灌溉处理, 但籽棉增产率和灌溉水生产力高于常规灌溉处理; 同一灌溉量下, 随着氮肥施用量的增加, 棉花花铃期LAI和单株光合产物积累量先增后降, 且表现为N450>N300>N150>N0, T_r、P_n、单株光合产物向生殖器官分配比例、单株结铃数、单铃重、籽棉产量、籽棉增产率及灌溉水生产力均表现为N300>N450>N150>N0; 非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势, N300处理补偿效果最显著, 与常规灌溉处理相比, 补偿效应主要表现在棉花花铃期P_n平均提高10.9%, 单株光合产物积累向生殖积累器官分配比例提高10.7%, 单株结铃数、单铃重、籽棉增产率及灌溉水生产力分别提高5.0%、8.0%、7.1%和7.5%; 氮肥对棉花花铃期光合特性及产量构成因素的影响大于水分。非充分灌溉下氮肥施用量为300 kg hm ^-2时补偿效应最大, 虽然在产量上有所下降, 但从干旱地区农业缺水的现实考虑, 可准确灌溉施肥, 且籽棉产量较常规灌溉处理仅下降1.3%。因此, 在南疆自然生态条件下, 非充分灌溉下施氮300 kg hm ^-2时棉花花铃期LAI、T_r、P_n及单株光合产物积累量适宜, 向生殖器官转运补偿效果显著, 具有最大的产量补偿作用, 且节水26.3%。     

循环曝气地下滴灌对冬小麦生长和耗水特性的影响研究

循环曝气地下灌溉可以改善灌溉造成的根区缺氧状况,为作物生产潜力的发挥提供了可能。为阐明循环曝气地下滴灌对不同土壤类型的适用性,选择河南省郑州潮土、洛阳红粘土、南阳黄褐土、商丘两合土4种典型土壤,以冬小麦为指示作物,利用盆栽试验研究冬小麦的耗水特性、作物生理指标及产量对循环曝气地下滴灌的响应。结果表明,4种土壤曝气处理耗水量均高于普通地下滴灌处理（对照处理）。与对照相比,郑州潮土、商丘两合土曝气处理气孔阻力下降了66.72%和61.47%,达到显著性差性水平(P≤0.05),洛阳红粘土和南阳黄褐土气孔阻力差异不显著(P>0.05)。洛阳红粘土曝气处理产量较对照处理增加了12.61%(P≤0.05),千粒重增加了12.23%(P≤0.05),而南阳黄褐土、商丘两合土和郑州潮土曝气处理与对照差异不显著(P>0.05)。综合以上考虑,循环曝气地下滴灌技术在洛阳红粘土上对冬小麦有显著性的改善效果。

     

水分运筹对豫北冬小麦生育后期光合特性及产量的影响

为探讨豫北地区冬小麦合理的水分运筹模式,以‘周麦18’为供试材料,设置了全生育期不浇水（CK）、越冬水（W1）、越冬水＋拔节水（W2）和拔节水（W3）4种水分运筹方式,研究了水分运筹对冬小麦生育后期旗叶光合特性及籽粒产量的影响。结果表明,W3处理下,小麦生育后期,旗叶气孔导度和光合速率较高,蒸腾作用和胞间CO2浓度较低。从产量因素来看,W3处理下的有效穗数及穗粒数均较高,最终产量（10183.4 kg/hm2）显著高于其它处理。因此,在豫北地区,足墒播种的基础上,小麦生育期灌拔节水有利于提高籽粒的产量和水分利用效率。     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响

在田间研究了5 种施氮量N0 (0 kg/hm2)、N1 (90 kg/hm2)、N2 (180 kg/hm2)、N3 (270 kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理对‘新冬18 号'旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明：拔节期增加施氮量,增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减;孕穗后均以N3、N4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高,干物质积累量和产量也以N3、N4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加,氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm2范围内,氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg,可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm2的需要。     

浅埋滴灌下分期追氮对玉米花后光合特性、氮素利用和产量的影响

为研究浅埋滴灌下不同氮肥追施方式玉米花后光合特性、氮素利用和产量形成的差异,以氮肥一次性追施(CK)和氮肥分期追施(NFQ) 2种氮肥追施方式的玉米为研究对象,对其花后叶源特性、光合特性、氮素利用和产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明,2018—2020年NFQ花后叶源特性显著优于CK,其叶面积指数、叶绿素SPAD值和叶片氮素含量分别平均较CK提高了6.35%、11.02%和5.34%。NFQ花后光合特性亦显著优于CK,其净光合速率、瞬时光能利用率、瞬时水分利用效率和瞬时羧化速率分别平均较CK提高了6.98%、4.28%、20.49%和12.73%。NFQ氮素积累转运量均显著高于CK,其氮素积累量和转运量分别平均较CK提高了23.73%和19.29%。NFQ产量均显著高于CK,试验年份平均增产9.40%,穗粒数和千粒重的显著提高是增产的主要原因。本研究认为,西辽河平原井灌区玉米生产的适宜氮肥追施方式为拔节期、大口期、吐丝期按3:6:1比例追施。     

新疆滴灌小麦不同滴水量对春小麦干物质的积累动态及产量影响

2015年、2016年,以不同滴灌量为试验因子,研究了春小麦在滴灌条件下,不同滴灌量对春小麦不同器官干物质积累分配特性及产量的影响,结果表明,在降水量较多的2015年适度提高滴灌量水平有利于前期干物质积累,但在灌浆期后,会影响干物质的积累速度;在相对降水量较少的2016年,随着滴水量的增加,干物质积累及产量均随处理水平的提高而增加。